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资料:勇气号

来源:搜狐IT
2010年09月16日14:24
2004年1月4日登陆火星后,勇气号使用全景相机拍摄的火星车底座


勇气号火星车模拟图

勇气号火星探测器

  2003年6月10日,勇气号发射成功;同月25日,机遇号发射成功。2004年美国东部标准时间1月3日和24日(北京时间各晚一天)分别登上火星。“勇气”号长1.6米、宽2.3米、高1.5米,重174千克。它的“大脑”是一台每秒能执行约2000万条指令的计算机,不过与人类大脑位置不同,计算机在火星车身体内部。

  勇气号简介

  美国宇航局专家们说,“勇气”号如能不辱使命,那将标志着人类发射的星际探测器自动化程度提升到了前所未有的水平。它有自己的大脑、颈、头、眼睛、手臂,甚至还掌握着与人类地质学家所用工具类似的放大镜和锤子。 从它登陆那时起,火星车探测项目首席科学家史蒂夫·斯奎尔斯就警告说,它的时间不多了。 根据斯奎尔斯的说法,说不定什么时候,火星车的电脑系统就会崩溃,或者电路出现故障,那时火星车就会“寿终正寝”。 然而到2006年10月26日,两辆火星车却仍然都在工作,尤其“勇气”号寿命已经达到1000个火星日。“这很了不起,”探测项目成像专家贾斯廷·梅基说,“‘勇气’号火星车基本还算健康,尤其是考虑它年纪已经这么大。” 打坐拍出好照片实际上,“勇气”号已经有约200天没有挪地方,它现在南半球的山地,那里现在是冬季,太阳在地平线附近,位置很低,而太阳能电池板需要太阳几乎垂直照射才能有效采集能量,因此能量采集不足。 所谓“颈”和“头”是火星车上伸出的一个桅杆式结构,距火星车轮子底部高度约为1.4米,上面装有一对可拍摄火星表面彩色照片的全景照相机作为“眼睛”。两台相机高度与人眼高度差不多,有了它们,火星车能像站在火星表面的人一样环视四周。 当“勇气”号发现值得探测的目标,它会以6个轮子当腿,运动至目标面前,然后伸“手”进行考察。火星车的“手臂”具有与人肩、肘和腕关节类似的结构,能够灵活地伸展、弯曲和转动。上面带有多种工具。 工具之一是显微镜成像仪,能像地质学家手中的放大镜一样,以几百微米的超近距离对火星岩石纹理进行审视。另外还有穆斯鲍尔分光计和阿尔法粒子X射线分光计,可以用来进一步分析岩石构成。还有一个相当于地质学家常用的小锤子的工具,能在火星岩石上打出直径45毫米、深约5毫米的洞,为研究岩石内部提供方便。 “勇气”号依靠餐桌大小的太阳能电池板获得能源,在理想情况下每天最多可在火星上漫步20米,它的观测预计持续90个火星日(相当于地球上的92天)。 这台火星车科学仪器的负责人、美国康奈尔大学科学家斯奎尔斯认为,“勇气”号将是迄今人类遣往其他行星上第一个可以移动的、自动化的大型实验室。他说:我认为这是人类在火星探测方面向前迈出的一大步。 美国航宇局1月10日宣布,勇气号已首次测量了火星上的温度。负责分析数据的一位科学家说,火星上的岩石温度要比由细小颗粒构成的物体温度低。那里目前白天最高温度约为5摄氏度,最低温度约为零下15度。 经过 2274 个火星日后,NASA 在 2010年1月26日宣布“勇气号”火星车因为身陷沙坑难以营救,将变成一个固定的研究平台。如果勇气号不能熬过即将到来的火星冬季的话,他的太阳能电池将因为被火星沙尘遮盖而无法使用,最终壮烈牺牲。

  贡献

  1月20日,该局喷气推进实验室宣布,勇气号首次对火星土壤进行了取样分析,获得了一批宝贵数据,并意外发现了此前没有料到的化学物质。科学家惊讶地发现,火星土壤里含有一种名叫橄榄石的化学物质,其形成通常与火山爆发有关。此外,科学家还在勇气号传回的土壤数据中发现了其它一些熟悉的化学元素,如铁、硫、氯、氩、镍和锌等,其中镍和锌属首次发现。他们据此推断,火星表土可能是由一层颗粒较细的火山岩组成的。 2月7日,勇气号成功地在一块玄武岩类岩石上钻出一个小洞。这是人类火星探测史上的首次岩石钻孔。它花了3小时,用机械臂上的磨具钻入一块名为“阿迪朗达克”的岩石,钻出的洞深 2.7毫米,直径45毫米,以分析火星过去的地质构造。接下来,它利用显微成像仪拍摄了岩石的显微照片。

  2月10日,勇气号在火星表面行走了21.2米,打破了“旅居者”1997年创下的单日行走7米的纪录。2月16日,它再次刷新了纪录,走了27.5米。此前的2月15日,勇气号还利用机械臂勘查了一块与众不同的岩石。科学家把这块石头昵称为“米米”。它很可能蕴藏着丰富的火星地质史线索。

  2月21日,勇气号将机械臂伸到火星表面的一道浅沟里,寻找那里曾经有水的线索。

  3月5日,勇气号第一次找到火星上曾有水存在的证据。它对一块名为“哈姆佛雷”的岩石进行钻孔。科学家在分析矿物质成分后认为,该岩石在形成过程中或刚刚形成之初曾有水渗入,矿物质随水分进入岩石,形成结晶并留在岩石内部。

  3月11日,勇气号从火星上拍摄到了地球的照片。这是人类首次获得从其它行星表面拍摄到的地球照片。照片拍摄于日出前1小时,其上的地球是一个“明亮的圆点”。照片是黑白的,但如果人站在火星车的位置眺望地球,可能会看到一个淡蓝色的星球。 该火星车拍到的另一张照片记录到一条又窄又短的光迹。科学家认为这可能是一颗流星,也可能是20世纪70年代升空的“海盗”2轨道探测器——它在完成探测使命后一直在围火星旋转。此外,它还拍到距地球约1500光年的猎户星座中多个明亮的星体。科学家称,拍摄天文照片并不在火星车的主要使命之列,但这些照片有助于研究夜间火星大气中的灰尘和水气含量。

  4月1日,科学家又宣布,勇气号在其着陆区发现了火星上过去可能有水的新证据。它对一块名为“马扎察尔”的火星玄武岩进行探测发现,该岩石外部被多层不同的尘埃所覆盖。这一发现强有力地表明,古谢夫区域曾有自己的水源供应。探测显示, “马扎察尔”很显然曾受到过与流体有关的改造。不过曾在古谢夫存在过的水有可能是地下水,水量也许没有机遇号着陆的梅里迪安尼平原曾有过的水多。

  近况

  北京时间2009年5月13日消息,据美国宇航局太空网报道,美国宇航局的“勇气”号火星车在火星上遇到了跟地球上的车辆遇到的类似问题----它陷进了软软的沙地里,不管轮子怎么旋转,身体就是动弹不得。

  在最近的一次操作尝试中,“勇气”号上五个仍可以旋转的轮子深深地陷入了火星土里,目前大约已经有半个轮子陷入地下。该火星车的科研组工程师和科学家已经暂时停止运行“勇气”号,开始研究该火星车周边的地形,打算在加利福尼亚州帕萨迪纳美国宇航局喷气推进实验室利用一个试验车进行驱动选项模拟实验,以便帮助它解脱困境。

  喷气推进实验室的约翰·卡拉斯是“勇气”号和它的姊妹车“机遇”号的项目经理,他说:“现在‘勇气’号的处境非常艰难。我们在继续采取系统谨慎的行动。我们可能需要数周时间,才能再次启动‘勇气’号。在这段时间里,我们将利用该火星车的科学仪器对给我们带来麻烦的那些土壤的物理特征进行更多研究。”

  到目前为止“勇气”号和“机遇”号已经在火星上运行了5年多,远远超过了最初计划的3个月任务期限。“机遇”号目前位于与“勇气”号正好相反的火星另一侧,现在它正在向下一个目的地“奋进”陨坑(Endeavour)前进。

  “勇气”号已经用2个月时间,在一处被称作“本垒板”(Home Plate)的低海拔高原周围,以逆时针方向从北向南移动。该火星车前进400英尺(122米)后到达现在这个位置。 “勇气”号现在的陷入情况使科学家感到非常担心,现在它的腹部已经陷得很深,该车的底盘可能已经接触到下方的岩石,如果真是这样,他们担心火星车在自救过程中底盘与下方岩石相撞,会使问题变得愈发复杂。3年前“勇气”号正前方的一个轮子停止运转。从那以后这个六轮火星车为了避开这个问题,一直坚持倒着运行。

  拖着或说推着一个不再旋转的轮子,利用剩余五个轮子运行,给“勇气”号克服目前面临的处境带来了巨大挑战。2005年,“机遇”号的六个轮子都陷入一处很深的沙丘里,当时火星车控制员也必须把它从困境中解救出来。不过在过去一个月,火星上的风曾3次把“勇气”号上的太阳能电池板上的尘埃吹掉,增加了该车的产电能力。

  卡拉斯说:“动力情况得到改善,为我们解救该火星车争取了时间。我们将利用这段时间,认真为下一步做打算。虽然现在火星上的天空非常晴朗,但是我们清楚尘暴随时都会发生。”4月初“勇气”号反复出现控制系统电脑自动重启、健忘和不能按时苏醒,进行正常通讯等故障,不过在过去3周时间里,这些故障都没再次发生,不过研究人员至今尚不清楚它缘何会出现上述问题。

  在北京时间2009年12月26日陷于火星沙地中数月之久的美国宇航局“勇气”号火星车近日有了最新动向,火星车的车轮终于开始转动并向地球发回了关于火星的最新探测报告。转动的车轮刨开了火星表面的一块地层,发现了大量的松软硫酸盐物质。科学家们认为,这些发现证明了火星历史上曾经存在水循环,这些水曾经支持过生命的存在。数月来,科学家们一直在尝试各种办法帮助“勇气”号脱困,然而他们一直未能取得成功。这次“勇气”号车轮突然重新开始转动,科学家们感到非常意外。美国华盛顿大学地质学家雷-阿维德森表示,“‘勇气’号事实上已经在被困的情况下取得了进一步的发现。火星车的车轮转动击碎了一块地层,我们在这片被搅乱的泥土中发现了非常有趣的事情。”据科学家介绍,“勇气”号车轮刨开了一块黑红色的坚硬地壳,硬壳大约有1英寸(约合2.54厘米)厚。硬壳之下,露出了松软的含沙物质。当“勇气”号开始尝试摆脱困境时,它的车轮又搅起了更多的含沙物质。这些物质含有高浓度的硫酸盐,比在火星上其他地区所看到的物质中硫酸盐的浓度要高得多。阿维德森介绍说,“在地表之下存在硫酸盐矿物质,这一发现就相当于告诉我们,它们是形成于水蒸汽出口或是热液出口,因为与这些系统相关的热液中一般存在硫磺。这些堆积物都是充满水份的火山爆发的证据。这些地区可能曾经存在生命。此外,火星车还发现硫酸盐矿物质的上部就是坚硬的地壳。在数百年间,随着火星轨道的变化,火星的气候也在发生变化。气候的变化引起了表面的硫酸盐物质形成了这种坚硬的地壳。”科学家解释说,火星地轴的倾斜角度能够发生极端的变化。当火星地轴非常倾斜时,它面向太阳的一极在夏天就会变得越来越温暖,从而将水份以雪的形式转移到赤道地区。科学家认为,温暖的土壤会导致底层的积雪融化,雪水流入硫酸盐中,从而将其分解成水溶性硫酸铁,而保留下来的硫酸钙则在表面形成了坚硬的地壳。 

  阿维德森认为,“‘勇气’号虽然被困于‘特洛伊’地区,但它让我们知道了火星上的现代水循环原理。我们以前从来没有在一个地方花如此长的时间研究这些堆积物的层状属性,这些属性与水向下流动的特性完全相符。这一发现让我们能够真正认识火星上水的历史。‘特洛伊’地区已经证明了‘勇气’号留在那里的价值。我们已经了解了许多,那里是个好地方,但我们正准备离开那里。” 据了解,“勇气”号将有可能彻底摆脱困境,继续进行自己的火星漫游。阿维德森说,“在我们给右前轮增加电压后,它在几天前竟然奇迹般地转动了起来。希望这是一个好兆头,‘勇气’号摆脱困境的可能性将大增。”

(责任编辑:杨建)
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